新征程 创一流

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【新征程 创一流】电子科大在国际基因工程机器设计大赛中再获金牌
文:生命学院 罗羽宁 权凌 图:生命学院 来源:生命学院 时间:2022-11-04 5269

  10月28日,2022年国际基因工程机器设计大赛(International Genetically Engineered Machine Competition,简称iGEM)在法国巴黎落下帷幕。电子科技大学实验队(UESTC_BioTech)凭借“Chlipid”项目,再度获得金牌,并荣获最佳植物合成生物学奖提名。至此,我校代表队创造了连续十年收获金牌、四次最佳单项奖、十次最佳单项奖提名的优异成绩。

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2022 iGEM大赛线下会场

  国际基因工程机器大赛创始于2003年,每年由美国麻省理工学院(Massachusetts Institute ofTechnology,MIT)主办,是合成生物学领域的国际性学术竞赛。国际基因工程机器大赛涵盖多学科,参赛团队需要利用标准生物模块(Biobricks)来构建基因回路、建立有效的数学模型,实现对精致复杂人工生物系统(artificial biosystem)的预测、操纵和测量以完成比赛。比赛设金银铜三等奖牌,同时颁发Grand prize,奖励全球顶尖的本科生、研究生和高中生队伍各一支。比赛也设置如Best Plant Synthetic Biology、Best Education等单项奖,奖励队伍在某一方面的突出成就。

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电子科大代表队收获金牌和最佳植物合成学提名

  今年5月,在学校教务处、教育发展基金会支持以及成都二十三魔方生物科技有限公司、SnapGene公司的赞助下,来自生命学院、医学院、外国语学院、信通学院和物理学院的15名队员,在教练组和领队老师的带领下,在沙河校区开始备赛。备赛工作虽然受到成都疫情影响,但队员们在老师的指导下毫不松懈,灵活调整备赛安排,线上线下相结合,进行充分的准备,最终圆满完成此次比赛。

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电子科大代表队全体队员

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电子科大代表队教练组、领队和顾问

  队伍参与气候危机赛道的角逐,着眼可持续、可再生、环保零污染的新能源开发,设计出一个针对模式微藻——莱茵衣藻的基因编辑系统,为以微藻为底盘高效大量生产生物柴油提供新思路和新策略,助力解决气候危机和能源危机这两个重大全球性问题。项目名为“Chlipid”,主要包括合成生物学系统、数学模型、人类实践三个部分。

  微藻源的生物柴油根本原料是藻生产代谢中积累在体内的甘油三酯(TAG),调整藻的整体碳代谢是增加甘油三酯积累的主要合成生物学方法。首先,队员们使用比较转录组学研究方法,挖掘营养胁迫后的微藻体内与脂质生产有关的差异性表达基因。其次,设计基于CRISPR/Cas9技术的基因编辑方法,敲除TAG合成途径中的负调控基因和降解途径中的正调控基因,增加TAG的积累,同时敲除其他碳源代谢产物合成途径中的关键基因,将更多的碳引向TAG合成。最后,发展多基因编辑系统,实现多位点组合编辑,构建高效产油的突变微藻库,得到最高产能的工程微藻,投入生产实践。CRISPR技术的脱靶效应一直是阻碍准确基因编辑的巨石,队员基于相关前沿工作,构建可以预测gRNA脱靶可能性的动力学模型,同时开发相应程序,指导实验人员选择脱靶效应最小的gRNA,指导实验设计,减少实验成本。

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“蓉城智碳 |‘SAY’:减碳官在行动”线下项目

  在人类实践部分,队伍走出实验室,与电子科技大学国家大学科技园、四川省科技馆和成都市生态环境局合作,开展 “蓉城智碳 | ‘SAY’:减碳官在行动”线下项目、“蓉城智碳 | 智碳云端:环保科创+环保科普=环保新浪潮”生态环保云科普线上活动和“微藻讲堂”线上讲座,吸引超过九万名人参与,普及了合成生物学知识,呼吁更多人了解双碳政策,参与控制碳排放。队员们开发名为“藻类讲堂”的主题课堂,介绍藻类应用和合成生物学的相关知识;发明“藻类实验室”趣味卡牌和科普手册,生动形象地模拟基因工程实验过程,成为不可或缺的教学工具;改编主题曲“那些藻儿”,用歌声吸引大家关注藻类的多样功能。

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“藻类实验室”趣味卡牌

  此外,队伍关注国际合作,主动与法国索邦大学队伍达成合作关系,在实验设计、模型建立和人类实践等多方面深入交流、互帮互助,两方队员培养出深厚友谊,并双双提名最佳植物合成生物学奖。在合作过程中,两队与美国空军学院队伍共同拍摄了介绍中美法三国转基因生物相关政策的科普视频,体现了成电学子的国际视野和综合素质。


编辑:林坤  / 审核:林坤  / 发布:陈伟